INPROFORUM 2007, České Budějovice, ISBN 978-80-7394-016-4
PROBLÉMY PŘI UPLATŇOVÁNÍ METODY SIX SIGMA PROBLEMS BY USING THE SIX SIGMA METHOD SÝKORA, Ondřej Abstract It allows to all companies to make less faults in all of their activities. The method is based on continuous improvement of all processes, which are transformed to provide against the faults. It seeks to reach higher efficiency, better production economics and market position. This philosophy is based on statistical methods for analysing of variability and its reducing. There is an example of application of the method in the article. Key words: Six Sigma, TQM, Lean Manufacturing, Kaizen Abstrakt Poskytuje společnostem způsob, jak dělat méně chyb ve všech svých činnostech. Metoda je založena na neustálém zlepšování procesů, které jsou přetvářeny tak, aby neshody především vůbec nevznikaly. Je snahou o získání vyšší výkonnosti, lepší ekonomiky výroby a postavení firmy na trhu. Metodika je založena na statistických metodách pro analýzu variability a její snižování. V článku je uveden příklad aplikace metody ve výrobním podniku. Klíčová slova: Six Sigma, TQM, Štíhlá výroba, Kaizen Úvod Metoda, která umožňuje společnostem dramaticky zvýšit jejich zisky navržením a monitorováním každodenních podnikatelských aktivit způsobem, který minimalizuje neshody a rezervní zdroje a přitom zvyšuje spokojenost zákazníků. Dosavadní programy kontroly kvality se zaměřovaly na detekci a nápravu obchodních, průmyslových a konstrukčních neshod. Six Sigma obsahuje něco navíc - poskytuje specifické nástroje k přetvoření procesu tak, aby neshody především vůbec nevznikaly. Literární přehled Six Sigma napomáhá ke zlepšení kvality sledovaných procesů. Díky tomu je dosahováno velkých úspor a zlepšení. Mnoho úspěšných aplikací této metody ve velkých společnostech bylo veřejně publikováno, čímž se dostaly do povědomí managementu dalších firem, které se poté snaží tyto praktiky aplikovat. Například Jack WELCH [4], člen nejužšího managementu společnosti General Electric říká, že "Six Sigma je nejdůležitější iniciativa, která kdy byla v GE podstoupena - je
613
INPROFORUM 2007, České Budějovice, ISBN 978-80-7394-016-4
základním kamenem našeho úspěchu" a podotýká, že Six Sigma je "zodpovědná za úspory v řádech miliard dolarů.“ Podle Vladimíra HORÁČKA [3] Six Sigma měří, jak dobře či špatně si proces vede v rámcích hodnototvorného produkčního řetězce. Zvýšit výkon a efektivitu procesu znamená snížit jeho variabilitu, čímž dochází k jeho spojitějšímu navázání. Podle představitelů firmy Tesla je při implementaci metody nejdůležitější pochopit její podstatu a poté začít s využíváním jednoduchých nástrojů pro řízení jakosti. Teprve po vyčerpání jejich možností přejít na využívání zpočátku jednoduchých statistických metod (popisná statistika, testování hypotéz) a později složitějších, jako jsou ANOVA a DOE. V literatuře je možné najít i pojem Lean Six Sigma [3], který v sobě kombinuje dva nejdůležitější trendy zlepšování dnešní doby: zkvalitňování procesů s použitím Six Sigma a jejich zrychlování s použitím štíhlých principů. Cíl a metodika Termín Six Sigma (ochranná známka společnosti Motorola) zdůrazňuje objektivní statistický přístup pro analýzu neshodných jevů sledovaného problému. Konkrétně je cílem dosáhnout rozpětí šesti sigma mezi dolním a horním "specifikačním limitem". Pokud použijeme známou Gaussovu (normální) křivku, Six Sigma se snaží vytlačit počty defektů a problémy kvality na úplné konce tohoto rozdělení (viz Obrázek 1). Dosáhnout "cíle Six Sigma" znamená to, že podnikový proces nesmí produkovat více jak 3,4 defektu na milión (DMPO, ppm) případů (přičemž jako "defekt" je třeba chápat jakýkoliv druh neakceptovatelného výstupu procesu). Z náhodného pozorování mnoha veličin vychází pro sledovaný proces v ideálním případě Gaussovo normální rozložení. To je charakterizováno dvěma parametry, střední hodnotou μ a standardní odchylkou σ. Grafické znázornění funkce hustoty normálního rozložení ukazuje typická Gaussova křivka, jejíž body obratu leží u μ - σ a μ + σ [2]. Na základě hodnot namátkových zkoušek jsou vyhodnocovány parametry μ a σ rozložení sledovaných znaků a z výsledných hodnot je předpokládán aktuální stav procesu. V metodice Six Sigma je zkoumána úroveň stability procesů podle „počtu σ“ – rozmezí hodnot je v intervalu <-3;3>, čili celkem šest stupňů sigma. Obrázek 1 – Gaussova křivka a rozpětí Six Sigma
Zdroj: Robert Bosch GmbH, Ústředí, Zvyšování kvality (ZQF), D-70442 Stuttgart
614
INPROFORUM 2007, České Budějovice, ISBN 978-80-7394-016-4
Z toho vyplývá, že čím je sledovaný proces stabilnější, tím dosahuje vyšší úrovně sigma (jak ukazuje Obrázek 2). Jednotlivým úrovním sigma pak odpovídá počet „neshodných jevů“ z milionu příležitosti k chybě (ppm, DMPO). Obrázek 2 – Vztah Six Sigma a ppm (DPMO)
Zdroj: Robert Bosch GmbH, Ústředí, Zvyšování kvality (ZQF), D-70442 Stuttgart Výsledky Six Sigmu lze obecně implementovat v 5-ti fázích, které označujeme symboly DMAIC, sekvenci kroků Definovat-Měřit-Analyzovat-Zlepšit-Řídit. Protože zavedení metody do firmy je v určité míře velkým zásahem do jejího řízení, zaběhnutých praktik a kladení nároků na zaměstnance, je pro hladký průběh implementace klíčové aktivovat specialisty definované jako Six Sigma hráče. Základním kritériem pro výběr konkrétního projektu Six Sigma je finanční přínos a spokojenost zákazníka. Právě tato kritéria tuto metodu odlišují od jiných metod zaměřených na zlepšování vnitropodnikových procesů a kvality. Předmětem aplikace pak může být kvalita procesu, výrobek a jeho parametry, úspora nákladů, nebo jiný problém. Jako příklad jsem zvolil aplikaci metody ve výrobním podniku Robert Bosch, s. r. o. v Českých Budějovicích (dále jen RBCB), který se zabývá výrobou komponent do automobilů. Firma odstartovala využívání metody Six Sigma v roce 2004 svým pilotním projektem – Redukování zmetkovitosti při ultrazvukovém svařování. Fáze implementace podle systematiky DMAIC: 1. Definovat (Define) – Zkoumaným problémem byla netěsnost palivového modulu čerpadlového systému (finální výrobek RBCB). Netěsnost může koncovému zákazníkovi v důsledku způsobit problém tím, že dojde k úniku paliva z čerpadlového systému zpět do palivové nádrže, což v extrémním případě znemožní nastartovat automobil, především při parkování delší dobu v kopci.
615
INPROFORUM 2007, České Budějovice, ISBN 978-80-7394-016-4
2. Měřit (Measure) – Po dobu několika měsíců byly prováděny zkoušky těsnosti u 100% vyráběné produkce. 3. Analyzovat (Analyze) – Rozborem dlouhodobých měření byly vyloučeny některé hypotetické příčiny neshod, jako vliv střídající se obsluhy výroby i měřícího zařízení, správnost měřícího zařízení těsnosti, a tak podobně. Jako hlavní příčina téměř 5% (místy i 10%) zmetkovitosti (netěsnosti) bylo detekováno neúplné překrytí dvou svařovaných dílců, tedy designový problém vstřikovací formy pro jeden z dílů. Bylo zjištěno, že neshodné díly nemohou být žádným způsobem opraveny, případně znovupoužity. Jedná se tedy o ztrátu dvou vystříknutých dílů a náklady na montážní proces jejich vzájemného svařování. V extrémním případě se může jednat o ztrátu až 4.550,- EUR za měsíc. Jako cíl projektu byla stanovena hodnota neshodných měření z 5% (resp. 10%) na 0,1% výskytu chyby. Při analýze naměřených dat byly využity metody EDA (Box Plot Analyse), korelační analýza, nástroj DOE i ANOVA a časová analýza pro vyloučení vlivu obsluhy. 4. Zlepšit (Improve) – Na základě analýzy byly vypracovány 3 možné varianty řešení zkoumaného problému (viz Obrázek 3). Obrázek 3 – Varianty řešení zkoumaného problému Fe hle r ko s te n - Dichth eit Kan ald e ck e l / RSV De cke l
Monatswert
12
9
11
8
10
7
6
5
0,1% 4
3
2
0,50,52 1
J2005
5 4,2 4 3 1,65 2 1 0 J2004
Změny geometrie existujících vstřikovacích nástrojů - doporučeno pro stávající projekty zmetkovitost > 0,5% = cíl nebyl dosažen
Prozent
1.
Obergrenze
Fe h le r k os t e n - Dic hth e it Kan a lde c k e l / RS V De c k e l
Zlepšení v důsledku robustního procesu - nasazení nejnovějších ultrazvukově svařovacích technik zmetkovitost < 0,1% = cíl byl dosažen
5 4 3 Prozent
2.
2 1
0 ,1%
11
9
7
5
3
1
J2
00 4
0
M onats w ert
O bergrenze
Fe h le r k o s t e n - Di c h t h e i t K an a l d e c k e l / R S V D e c k e l
5 4
2 1
0 ,0 %
11
9
7
5
J2
3
0
1
Prozent
3
4
Zlepšení v důsledku robustního designu - nevhodné pro stávající projekty – vysoké náklady, - zavádět u nových projektů – zodpovědnost oddělení vývoje zmetkovitost = 0 % = cíl byl dosažen
00
3.
M on at s w e rt
O b e rg r e n z e
Zdroj: Robert Bosch, s. r. o., Prezentace pilotního projektu Six Sigma 5. Řídit (Control) – Nejvhodnějším řešením problému by bylo vyměnit veškeré špatně designově navržené vstřikovací formy (nejen v RBCB, ale i v dalších podnicích). Proti tomuto řešení však jednoznačně stály náklady na vývoj a pořízení nových vstřikovacích forem. Na základě ekonomické analýzy bylo zjištěno, že není ekonomické dosahovat cíle za každou cenu. Porovnání plýtvání v podobě zmetků vyšlo neporovnatelně výhodněji než pořízení nových nástrojů, nebo zavedení nových svařovacích technik. Z pohledu zákazníka je důležité rychlé řešení problému. Avšak jakákoliv změna v postupu výroby s sebou nese zdlouhavá schvalování a potvrzování se zákazníkem. Nutné je zdůraznit, že formy jsou používány pro více zákazníků (projektů), tedy že odmítnutí řešení jedním z nich fakticky znamená celkové zastavení změn. Bylo tedy rozhodnuto, že procesy budou optimalizovány pouze s přihlédnutím na ekonomickou výhodnost po malých krocích a výsledky metody Six Sigma budou přeneseny především do fáze vývoje nových produktů s důrazem na vyvarování se chybám.
616
INPROFORUM 2007, České Budějovice, ISBN 978-80-7394-016-4
Závěr Six Sigma je metoda, která má veliký potenciál, avšak komplexnost této metody je tak velká, že je často považována za nerealistickou a těžko pochopitelnou jak pro manažery tak pro zaměstnance, což klade důraz na dostatečnou informovanost a komunikaci. Jedná o radikální a dlouhodobý projekt, který vyžaduje velkou odhodlanost, protože opatřování a interpretace potřebných údajů může být velmi složité a časově náročné. Impulsy pro změnu většinou přicházejí z vnějšího prostředí. Jednak od zákazníků, kterým je nutné se přizpůsobit, ale také od konkurence, ke které je nutno přistupovat s prozíravostí. V tomto smyslu je proces Six Sigma vhodným prostředkem ke konkurenční výhodě. Implementace metody Six Sigma není ani nejlevnější. Proto je často předmětem kritiky mnohdy přehnaná snaha o snižování výskytu neshod, která je doprovázena značnými náklady, aniž má výrazné efekty pro zákazníka. Ve své disertační práci se zabývám uplatněním štíhlé výroby ve výrobním podniku a procesním řízením. Metoda Six Sigma je jedna z metod napomáhajících zlepšování a zjednodušování procesů, především varianta metody - Lean Six Sigma. V podmínkách zkoumané firmy se podle pana BEČVÁŘE [1] možnosti uplatnění metody Six Sigma u stávajících procesů již velmi zúžily zaváděním výrobního systému Bosch (BPS – Bosch Production System). Drtivá většina procesů je již velmi stabilní, a proto aplikace klasické metody Six Sigma se ne vždy ukazuje jako ekonomicky efektivní. Proto firma věnuje svou pozornost především náběhu a přípravě nových výrob, výrobků a souvisejících procesů. Tedy orientuje se především na důsledné testování a analýzu dat již ve fázi vývoje. V takovém případě je klasický přístup implementace DMAIC nahrazen jeho variací DMADV, která se používá u nových procesů. V tomto případě je fáze Definovat stejná jako u předchozí, fáze Měřit je zaměřena na měření potřeb zákazníků/trhu, ve fázi Analyzovat se hodnotí různé možnosti postupu a konečně fáze Zlepšit a Řídit je nahrazena fázemi Navrhovat (Design), v které se navrhuje proces tak, aby vyhovoval požadavkům trhu/zákazníků, a Ověřit (Verify), kdy se ověřuje dosažení kritérií určených ve fázi Definovat. Budoucnost využívání metody Six Sigma tedy zkoumaná firma vidí spíše v souvislosti s vývojem a náběhem nových výrobní procesů a výrobků a pouze omezeně při optimalizaci stávajících procesů. Literatura [1] BEČVÁŘ, M., Six Sigma v RBCB, Bosch Report, 2007 [2] Centrála řízení jakosti; vnitřní předpisy firmy Robert Bosch, GmBH; 2004 [3] HORÁČEK, V., Lean Six Sigma, internetový zdroj: http://www.vlastnicesta.cz/akademie/system-kvality/lean-six-sigma-12-dotazu-aodpovedi/ [4] internetový zdroj STATSOFT: http://www.statsoft.cz/page/index2.php?six_sigma [5] internetový zdroj GEMCO: http://www.gemco.cz/act_sk_sixs.htm [6] PANDE, P. S., NEUMAN, R. P., CAVANAGH, R. R. Zavádíme metodu Six Sigma, Brno: TwinsCom, s. r. o., 2002, ISBN 80-238-9289-4 [7] STŘELEC, J., Six Sigma, internetový zdroj: http://www.vlastnicesta.cz/akademie/kvalita-system-kvality/kvalita-system-kvalitymetody/six-sigma/ Kontaktní adresa – Contact address
617
INPROFORUM 2007, České Budějovice, ISBN 978-80-7394-016-4
Ing. Ondřej Sýkora Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích Ekonomická fakulta, katedra řízení Studentská 13, 370 05 České Budějovice Česká republika e-mail:
[email protected]
618
